第十二章联接.doc

第十二章 联接
一、判断题：
1．滑动螺旋中螺杆的直径是根据螺杆的强度计算而确定的。
　 Ａ. 正确　　　　Ｂ. 错误
２．铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与通孔的配合多为过渡配合。
　 Ａ. 正确　　　　Ｂ. 错误
３．选取螺纹联接件时，若螺栓的性能等级为４、６，则选择性能等级为５的螺母与之相配合是可行的。
　 Ａ. 正确　　　　Ｂ. 错误
４．在受轴向变载荷的紧螺栓联接中，已知预紧力FO＝8000Ｎ，轴向工作载荷Fmin=0,Fmax=4000N,若螺栓和联接件刚度Ｃb＝Ｃm＝１。则在最大工作载荷下，被联接件的残余预紧力F1＝4000Ｎ。
　 Ａ. 正确　　　　Ｂ. 错误
５．设计悬置螺母的目的是使螺母和螺栓旋合部分的变形成为拉伸变形。
　 Ａ. 正确　　　　Ｂ. 错误

二、选择题：
１．承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为ＦＯ，工作载荷为Ｆ，则螺栓承受的总拉力Ｆ２（ ）。
Ａ.小于FO＋F　　　　　Ｂ.等于FO＋F　　　　Ｃ.小于FO＋F

２．在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或震动载荷时，无效的方法是（ ）
Ａ.采用开口销与六角开槽螺母
Ｂ.采用胶接或焊接的方法
Ｃ.设计时使螺纹联接具有自锁性能

３.当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用（ ）来轴向定位，所能承受的轴向力较大。
Ａ.紧定螺钉　　　　　　Ｂ.圆螺母　　　　　　Ｃ.弹性挡圈

４．被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成凸台或沉头座，其目的是（ ）。
Ａ.避免偏心载荷　　Ｂ.易拧紧　　Ｃ.增大接触面积　 Ｄ.外观好

５．紧联接螺栓按拉伸强度计算时。考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至（ ）。
Ａ.0.3倍　　　　 Ｂ．1.3倍　　　 Ｃ．1.7倍

６．一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用（ ）联接。
Ａ.双头螺柱联接　　 Ｂ.螺栓联接　　　 Ｃ.螺钉联接

７．普通螺栓受横向载荷时，主要靠（ ）来承受横向载荷。
Ａ.螺栓杆的抗剪切能力　　　　
Ｂ.螺栓杆的挤压能力
Ｃ.接合面的摩擦力

8、在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是（ ），效率较高，牙根强度较大、制造方便的是（ ）；螺纹联接常用（ ），传动螺纹常用（ ）。
A、矩形螺纹 B、梯形螺纹 C、三角螺纹

9、螺纹副在摩擦因素一定时，螺纹的牙形角越大，则（ ）。
A、当量摩擦因素越小，自锁性能越好 B、当量摩擦因素越小，自锁性能越差
C、当量摩擦因素越大，自锁性能越好 D、当量摩擦因素越大，自锁性能越差

10、当轴上安装的零件要承受轴向力，采用（ ）来轴向定位，所承受的轴向力较大。
A、圆螺母 B、紧定螺母 C、弹性挡圈

11、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能（ ）。
A、好 B、差 C、相同

12、被联接件是锻件活铸件时，应将安装螺纹处加工成小凸台或沉孔，其目的是（ ）。
A、易拧紧 B、避免偏心载荷 C、增大接触面 D、外观好

13、一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接初厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用（ ）联接。
A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接

14、在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为（ ）。
A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合

15、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的（ ）倍。
A、1.1 B、1.3 C、1.5 D、1.7

16、普通螺栓受横向载荷时，主要靠（ ）来承受横向载荷。
A、螺栓杆的抗剪切能力 B、螺栓杆的抗挤压能力 C、接合面的摩擦力

17、受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此（ ）。
A、残余预紧力应小于零 B、残余预紧力应大于零
C、残余预紧力应等于零 D、预紧力应大于零

18、某螺栓的材料性能等级为6.8，其数字代表（ ）。
A、对螺栓材料的强度要求 B、对螺栓的制造精度要求
C、对螺栓材料的刚度要求 D、对螺栓材料的耐腐蚀性要求

19、在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆（）作用。
A、受切应力B、受拉应力C、受扭转应力和拉应力D、既可能只受切应力，也可能只受拉应力

20普通螺栓联接所受的预紧力为F0，在受轴向工作载荷F时，残余预紧力为F1，则螺栓所受的总拉力为（）。
A、F2=F0+F B、F2=F1+F C、F2=F0+F1 D、F2=F0+FCb/(Cb+Cm)

21、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F2的最大值和被联接件的刚度不变，螺栓的刚度越小，则（）。
A、螺栓中总拉力的变化幅度越大B、螺栓中总拉力的变化幅度越小 C、螺栓中总拉力的变化幅度不变 D、螺栓中的疲劳强度降低

三、简答题
1. 常用螺纹的牙型有那几种？如何判断螺旋的旋向？何谓单线螺纹和多线螺纹？，螺距与导程有何关系？何谓联接螺纹和传动螺纹？

2. 螺纹的主要参数有哪些？各用什么符号表示？

3. 何谓螺纹的拧紧与拧松？螺纹拧紧时驱动力矩T与轴向载荷F之间有何关系？螺纹拧松时驱动力矩T与轴向载荷F之间又有何关系？

4. 何谓螺纹的自锁？自锁的条件是什么？与矩形螺纹相比，非矩形螺纹的摩擦力是增大还是减小？为什么？

5. 梯形螺纹和锯齿型螺纹的牙侧角各是多少？用于何种场合？

6. 普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同？各用于什么场合？螺栓联接与螺钉联接的区别是什么？双头螺柱用于什么场合？紧定螺钉的作用是什么？用于什么场合？

7. 螺栓联接的主要失效形式有哪几种？松螺栓的强度条件是什么？
紧螺栓的强度条件是什么？

8. 何谓预紧力与残余预紧力？

9.为什么说受轴向载荷的螺栓，其总拉力不等于预紧力与工作载荷之和（即：F2≠ F0+F）？其正确计算公式如何？

10.采取什么措施可提高螺栓联接的疲劳强度？为什么降低Cb ↓或增大 CM ↑可以减小螺栓总拉力的变化范围？为什么采用悬置螺母可以改善螺纹牙间的载荷分布？减小应力集中的措施有哪些？

11.避免或减小附加应力的措施有哪些？

12.螺旋传动的主要作用是什么？

13.对螺旋传动的要求是什么？

14.螺旋传动的主要失效形式是什么？

参考答案：
一、判断题：
1、Ｂ 2、Ａ 3、Ａ 4、Ｂ 5、Ａ
二、选择题：
1、Ａ 2、Ｃ 3、Ｂ 4、Ａ 5、B
6、Ａ 7、Ｃ 8、C;BC;B 9、D 10、A
11、A 12、B 13、A 14、B 15、B
16、C 17、B 18、A 10、C 20、B
21、B

三、简答题
1、常用螺纹的牙型有那几种？如何判断螺旋的旋向？何谓单线螺纹和多线螺纹？，螺距与导程有何关系？何谓联接螺纹和传动螺纹？
答：常用螺纹的牙型有：等边三角形、等腰三角形、正方形、等腰梯形、不等腰梯形。
螺旋的旋向：沿轴线方向看螺纹往哪个方向上升那个方向就是旋向方向
单线螺纹：沿一根螺旋线形成的螺纹
多线螺纹：沿两根以上的等螺距螺旋线形成的螺纹
螺距P与导程S：S=Np
联接螺纹：作为紧固件用，要求保证连接强度（有时还有紧密性）
传动螺纹：作为传动件用，保证螺旋副的传动精度、效率和磨损寿命

2、螺纹的主要参数有哪些？各用什么符号表示？
答：螺纹的主要参数有：（大径d、小径d1、中径d2、螺距P、导程S、螺旋升角ψ 、牙型角α 、牙侧角β）

3、何谓螺纹的拧紧与拧松？螺纹拧紧时驱动力矩T与轴向载荷F之间有何关系？螺纹拧松时驱动力矩T与轴向载荷F之间又有何关系？
答：螺纹的拧紧：按螺纹的旋向将螺母旋进螺栓；
螺纹的拧松：与拧紧的方向相反将螺母旋进螺栓。

4、何谓螺纹的自锁？自锁的条件是什么？与矩形螺纹相比，非矩形螺纹的摩擦力是增大还是减小？为什么？
答：螺纹的自锁：在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。
螺纹的自锁条件：螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角。
与矩形螺纹相比，非矩形螺纹的摩擦力：减小。因对矩形f=Uf 对非矩形f=uFCOSβ。

5、梯形螺纹和锯齿型螺纹的牙侧角各是多少？用于何种场合？
答：梯形螺纹的牙侧角为15º，锯齿形螺纹的工作面牙侧角为3º，非工作面牙侧角为30º。
梯形螺纹内外螺纹以锥面贴紧不易松动，传动效率略低，工艺性好，牙根强度高，对中性好，是最常用的传动螺纹。
锯齿形螺纹兼有矩形螺纹传动效率高、梯形螺纹牙根强度高的特点，只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动中。

6、普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同？各用于什么场合？螺栓联接与螺钉联接的区别是什么？双头螺柱用于什么场合？紧定螺钉的作用是什么？用于什么场合？
答：普通螺栓的结构特点是被联接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通孔的加工精度要求低， 简单，装拆方便，使用时不受被联接件材料的限制，应用极广。
孔螺栓多采用基孔制过渡配合，能精确固定被联接件的相对位子，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求高。
螺钉联接与螺栓联接的不同在于螺栓或螺钉直接拧入被联接的螺纹孔中，不用螺母，结构简单。
双头螺柱适用于结构上不能采用螺栓联接的场合，例如被联接件之一太厚不宜制成通孔，材料又比较软，且需要经常拆装时，往往采用双头螺柱联接。
紧钉螺钉是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中， 固定两个零件的相对位置。用于传递不大的力或转矩的场合。

7、螺栓联接的主要失效形式有哪几种？松螺栓的强度条件是什么？
紧螺栓的强度条件是什么？
答：螺栓联接的主要失效形式有：螺栓拉断、螺纹压溃或剪断、滑扣
松螺栓的强度条件：σ=F/（π/4）d12≤[σ]
紧螺栓的强度条件：σ=1.3F0/（π/4）d12≤[σ]

8、何谓预紧力与残余预紧力？
答：使联接在承受工作载荷之，预先受到的力的作用，这个预加作用力称为预紧力。
残余预紧力：螺栓在承受工作载荷之后，因所受的拉力由F0增至F2而继续伸长，与此同时，原来被压缩的被联接件因螺栓的伸长而被放松，其压缩量也随着减小，被联接件的压缩力也由F0减至F1，F1称为残余预紧力

9.为什么说受轴向载荷的螺栓，其总拉力不等于预紧力与工作载荷之和（即：F2≠ F0+F）？其正确计算公式如何？
答：F2=F0+Cb/(Cb+Cm)*F

10.采取什么措施可提高螺栓联接的疲劳强度？为什么降低Cb ↓或增大 CM ↑可以减小螺栓总拉力的变化范围？为什么采用悬置螺母可以改善螺纹牙间的载荷分布？减小应力集中的措施有哪些？
答：1）降低影响螺栓疲劳强度的应力幅。为了减小螺栓的刚度，可适当增加螺栓的长度，或采用腰状杆螺栓和空心螺栓，如果在螺母下面安装上弹性元件，其效果和采用腰状螺栓或空心螺栓时相似。为了增大被连接件的刚度，可以不用垫片或采用刚度较大的垫片。对于需要保持紧密性的联接，从增大被联接件的刚度的角度来看，采用较软的汽缸垫片并不合适，此时可采用刚度较大的金属垫片或密封环较好。
2） 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象。为了改善螺纹牙上的载荷分布不均程度，常采用悬置螺母，减小螺栓旋合段本来受力较大的几圈螺纹牙的受力面或采用钢丝螺套。
3） 减小应力集中的影响。为了减小应力集中的程度，可以采用较大的圆角和卸载结构，或将螺纹收尾改为退刀槽等。
4） 采用合理的制造工艺方法。采用冷镦螺栓头部和滚压螺纹的工艺方法，可以显著提高螺栓的疲劳强度。

11.避免或减小附加应力的措施有哪些？
1） 减小附加弯曲应力，要从结构，制造和装配等方面采取措施。例如规定螺母，螺栓头部和被连接件的支撑面的加工要求，以及螺纹的精度等级、装配精度等；或者采用球面垫圈、带有腰环或细长的螺栓等来保证螺栓联接的装配精度。
2） 结构上避免螺栓承受附加的弯曲载荷，在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座；当支撑面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈等。

12.螺旋传动的主要作用是什么？
答：螺旋传动主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。

13.对螺旋传动的要求是什么？
答：强度足够、耐磨、摩擦系数小。

14.螺旋传动的主要失效形式是什么？
答：螺纹磨损